フライス盤 Z軸ボールねじ＋モータ化(組立編)
前回までのおさらい
フライス盤のZ軸駆動をステッピングモータ＋ボールねじに
変更する今回の企画。
フライスの不満をおさらいすると
(1)ハンドル回すの重い、疲れる
(2)Z軸、位置決めが適当
これらをなんとかしようってことで。
過去の記事はこちら
前回まででモータを本体に取り付けるところまでこぎつけた。
組み立てて動作確認。
いきなり完成(笑)
乗っけてネジ締めるだけなので
取付はどうってことない。
さぁ、これで動くかな～っとドキドキしながら
動かしてみたら・・・
全然、まったく、ピクリとも動かない(笑)
正確にはモータは回ろうとしているけど、
モータのトルクが足りてないにもほどがあって、
脱調しまくり(笑)
重量やらなんやらの計算したわけではないんだけど、
こうなることは薄々わかってはいた。
普段、ハンドルでZ軸動かしているときの抵抗から考えて、
いくらボールねじにしたからとて
このモータで回るのかな、っと。
プランB
で、ダメかもしれないと思いながら
何もせずに待っていたか、というとそんなことはなく
代替えのモータを準備していた。
減速機付きのギアードモータである。
モータと出力軸の間に減速ギアが仕込まれており
今回使ったモータは1/20のギア比になっている。
モータ20回転して出力軸が1回転するという。
単純な比較をすると、
前回のモータが5相ステッピングで1回転を500分割していたが、
今回のモータは3相なので300分割だが、
そこに20倍のギア比が乗ってくるので1回転を6000分割になる。
つまり、12倍もローギアードになった。
これならちょっとやそっとの負荷でもへこたれないだろう。
試し切り
試し切り#フライス盤#Z軸モーター化 pic.twitter.com/TEgj8AIOZp
— おさだ (@OsadaKomuten) July 6, 2019
画像が揺れているのはY軸を一生懸命
ハンドル回しながら撮影してるから。
端まで行ってZ軸を降ろすときにモータで動作している。
これを見ればモータ化の意義がわかってもらえると思う。
モータの保持トルクも問題なさそうだし、
一応、実用化できそう。
ところで、
Z軸のこのオーバーハング量。
これを支柱で受けてるので相当アンバランス。
前につんのめるような、垂れ下がるような方向に
常に力がかかっている。
そこにきて、さらに追い打ちをかけるように
重力の影響を受けるのでタチが悪い。
モータ駆動にしたところでそれは変わらず、
上げるときと下げるときの負荷が違いすぎる。
これを軽減するために
バネで吊るか、ガスダンパーで突っ張ったりすれば
モータや駆動系にもやさしい。
これもいつかやりたい。
おわりに
なんかブログに書くと
サクッと動いたように見えるけど、
実はボールねじの心出しに結構てこずった。
最初、心がずれすぎていて
ナットをモータ近くまで上昇させると
ネジが回らなくなるほど。
3次元方向にズレていて、
いやもうズレすぎていて
最初はどうすればいいかわからないほどだった(笑)
現合とは言えそれなりに真面目に
部品制作してきたつもりだったが・・・
むしろ、最初の状態でよく組み立てられたな、
という感じで、1つ1つ穴位置を修正して
なんとかストレスなく動くようになった。
このあと、ちょっと制御系を手直しして、
それから現在位置の表示系に取り掛かる予定。
